企業(yè)網(wǎng)絡(luò)互連與管理-路由器工作原理

路由器工作原理路由器的基本概念是用來連接不同網(wǎng)絡(luò)，連接不同廣播域，根據(jù)路由表項指導(dǎo)來自不同網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的三層設(shè)備。路由器某銀行網(wǎng)絡(luò)B公司網(wǎng)絡(luò)家庭網(wǎng)絡(luò)我校網(wǎng)絡(luò)A公司網(wǎng)絡(luò)internet1.轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時選擇最佳路徑；路由器的功能2.基于路由表項轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包；某銀行網(wǎng)絡(luò)B公司網(wǎng)絡(luò)家庭網(wǎng)絡(luò)我校網(wǎng)絡(luò)A公司網(wǎng)絡(luò)internetRA各路由器依據(jù)路由表，為數(shù)據(jù)包選擇最優(yōu)路徑轉(zhuǎn)發(fā)至下一跳路由器路由是指數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)路徑信息，類比某列火車的列車時刻表(行車路徑)。路由表路由器將所有的路徑信息存放到一張表里，該稱為路由表，路由表中只會顯示最優(yōu)路徑：路由的轉(zhuǎn)發(fā)過程稱為hopbyhop，路由器是不知道完整轉(zhuǎn)發(fā)路徑，只知道到達目的地最近的下一跳路由器如何走。PC2：198.168.1.1/24PC1：125.168.1.1/16R1R2R3R4R5R6目的地下一站pc2R2……………目的地下一站pc2R3……………目的地下一站pc2R4……………目的地下一站pc2到站了……………路由器轉(zhuǎn)發(fā)原理路由器根據(jù)其路由表進行選路；路由表中記錄著到達不同網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)所對應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，如下表所示：到達目的網(wǎng)絡(luò)201.89.1.0的數(shù)據(jù)包，需通過IP地址為10.123.1.254的下一跳路由器進行轉(zhuǎn)發(fā)：目的網(wǎng)絡(luò)下一站地址201.89.1.0/2410.123.1.254100.1.0.0/30202.100.100.1…………………….路由器收到數(shù)據(jù)包時，會檢查其目的IP地址；接著在路由表中查找通往目的網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑，并轉(zhuǎn)發(fā)報文。[RTB]displayiprouting-tableRoutingTables:PublicDestinations:8Routes:8Destination/MaskProto

PreCostNextHopInterface10.1.1.0/30Direct0010.1.1.1Serial0/0/010.1.1.1/32Direct00127.0.0.1InLoopBack0……10.1.2.1/32Direct00127.0.0.1InLoopBack0路由表構(gòu)成五要素目的地址（Destination）：用來標(biāo)識IP包的目的地址或目的網(wǎng)絡(luò)，它是一個網(wǎng)絡(luò)地址。1出接口（Interface）：指明IP包將從該路由器哪個接口轉(zhuǎn)發(fā)，它是個接口編號。5下一跳IP地址（Nexthop）：指明IP包所經(jīng)由的下一個路由器的入接口的接口地址，它是個主機地址。4優(yōu)先級（preference）：用于標(biāo)識不同路由協(xié)議的特權(quán)數(shù)值或可信值，越小越可信。2路徑開銷（cost）：標(biāo)識了到達路由所指的目的地的代價，用于比較相同優(yōu)先級下不同路徑的優(yōu)劣。3路由器的單跳操作流程IP報文入站查找路由表以下一跳作為目的地址查看下一跳地址轉(zhuǎn)發(fā)送往接口丟棄在直線連鏈路上有匹配路由沒有匹配路由不在直線鏈路上報文封裝路由器查表規(guī)則（一）逐條查詢，最長匹配目的地址/掩碼下一跳地址出接口度量值10.0.0.0/2410.0.0.1E0/1020.0.0.0/2420.0.0.1E0/2020.0.0.1/32127.0.0.1InLoop0040.0.0.0/2420.0.0.2E0/2140.0.0.0/830.0.0.2E0/3350.0.0.0/2440.0.0.2E0/20E0/110.0.0.2/24E0/320.0.0.2/24E0/240.0.0.0/24目的地址40.0.0.2的報文入站最長匹配然后轉(zhuǎn)發(fā)路由器將數(shù)據(jù)包目的地址和路由表中路由條目逐條按位“與”操作，確定匹配長度，最后選擇最長的那一條路由條目進行轉(zhuǎn)發(fā)。（二）下一跳不在本接口所屬的網(wǎng)絡(luò)，以下一跳地址作為目的地址進行嵌套查詢目的地址/掩碼下一跳地址出接口度量值10.0.0.0/2410.0.0.1E0/1020.0.0.0/2420.0.0.1E0/2020.0.0.1/32127.0.0.1InLoop0040.0.0.0/2420.0.0.2E0/2140.0.0.0/830.0.0.2E0/3350.0.0.0/2440.0.0.2E0/20E0/110.0.0.2/24E0/320.0.0.2/24E0/240.0.0.0/24目的地址50.0.0.2的報文入站轉(zhuǎn)發(fā)50的數(shù)據(jù)入站，查表后發(fā)現(xiàn)匹配的50段的路由條目下一跳不可達，則以下一條地址作為目標(biāo)地址進行嵌套查詢，最后匹配40段的路由條目。（三）都不匹配查找默認路由(網(wǎng)關(guān)路由)目的地址/掩碼下一跳地址出接口度量值0.0.0.0/010.0.0.1E0/1020.0.0.0/2420.0.0.1E0/2020.0.0.1/32127.0.0.1InLoop0040.0.0.0/2420.0.0.2E0/2140.0.0.0/830.0.0.2E0/3350.0.0.0/2440.0.0.2E0/20E0/110.0.0.2/24E0/320.0.0.2/24E0/240.0.0.0/24轉(zhuǎn)發(fā)目的地址30.0.0.2的報文入站若路由器找不到匹配項時，會選擇ip地址為0.0.0.0前綴也為0的路由條目匹配，我們稱這樣的路由條目為默認路由或缺省路由。路由來源路由器直接連接的接口若正確配置ip地址以后且接口的協(xié)議狀態(tài)和物理狀態(tài)均是UP的，就會自動生成直連路由條目(direct)直連由管理員手工配置的路由條目（static）靜態(tài)通過路由協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由（RIP、OSPF、BGP等）協(xié)議鏈路層協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由開銷小，配置簡單，無需人工維護只能發(fā)現(xiàn)本接口所屬網(wǎng)段的路由條目。10.1.1.0/30RTA10.1.2.0/24.1.1.2.2RTBRTC鏈路層協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由開銷小，配置簡單，無需人工維護只能發(fā)現(xiàn)本接口所屬網(wǎng)段拓撲的路由。[RTB]displayiprouting-tableRoutingTables:PublicDestinations:8Routes:8Destination/MaskProtoPreCostNextHop

Interface10.1.1.0/30Direct0010.1.1.1Serial0/0/010.1.1.1/32Direct00127.0.0.1InLoopBack0……10.1.2.1/32Direct00127.0.0.1InLoopBack0手工配置的靜態(tài)路由無開銷，配置簡單，適合簡單拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)一個網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生后，靜態(tài)路由不會自動修正，必須有管理員的介入：RTB2.2.2.2/3210.1.1.0/30RTA.1.2在RTA上配置一條到2.2.2.2/32網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)路由[RTA]displayiprouting-tableRoutingTables:PublicDestinations:8Routes:8Destination/Mask

Proto

PreCostNextHopInterface10.1.1.1/32Direct00127.0.0.1InLoopBack02.2.2.2/32Static60010.1.2.2Ethernet0動態(tài)路由協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由路由器通過路由協(xié)議從其他路由器學(xué)習(xí)的路由條目。配置復(fù)雜，無需人工維護,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓撲發(fā)生變化時，路由器會自動更新路由信息，適合復(fù)雜拓樸結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。10.1.1.0/8RTB10.1.2.0/24.1.1OSPFRIPRTARTC172.16.1.1/32192.168.2.1/24.2.2[RTB]displayiprouting-tableRoutingTables:PublicDestinations:10Routes:10Destination/MaskProtoPreCostNextHopInterface10.1.1.0/30Direct0010.1.1.2Serial0/0/010.1.1.1/32Direct0010.1.1.1Serial0/0/0……127.0.0.1/32Direct00127.0.0.1InLoopBack0172.16.1.1/32OSPF101563